Cerveau et vision


    Après la formation d’un message nerveux, et son acheminement au travers de la rétine, celui-ci va être conduit par les nerfs optiques jusqu’à notre cerveau.

Position du cortex visuel dans le cerveau - (Selket- CC-BY-SA: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ventral-dorsal_streams.svg)
Position du cortex visuel dans le cerveau - (Selket- CC-BY-SA: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ventral-dorsal_streams.svg)

    Ce que l’on nomme couramment la vision est en fait le traitement de ces stimulus (messages électriques) provenant des yeux.

    Ainsi, le cortex visuel, qui occupe le lobe occipital du cerveau, a pour fonction de traiter les informations visuelles. 

 

 

FUN FACT


    Plus de la moitié du cerveau est mobilisée pour la vision !


Trajet de l'information formée au niveau des yeux en fonction du champ visuel.
Trajet de l'information formée au niveau des yeux en fonction du champ visuel.

    Il ne faut pas oublier que nous possédons en majorité deux yeux fonctionnels.

Le cerveau va donc obtenir des informations visuelles provenant des deux nerfs optiques (un pour chaque œil).

De même que pour les autres sens, on va avoir une répartition entre les deux hémisphères du cerveau.
Ainsi, l’information provenant du champ visuel gauche sera traitée par l’hémisphère droit, et l’information provenant du champ visuel droit sera traitée par l’hémisphère gauche.  

Tout comme pour les autres sens, l’apport du message se fait de manière croisée.
On nomme le chiasma optique la zone de croisement des deux nerfs optiques, au niveau duquel s'opère l’inversion de côté si cela est nécessaire.

    Des études et recherches ont révélé que le cortex visuel est composé de sous-régions fonctionnelles.

 

    En effet, des aires se distinguent par leur spécialisation dans le traitement des différentes propriétés (la couleur, le mouvement…) de l’information visuelle.

Ces aires vont traiter en partie individuellement, mais aussi collectivement toutes les propriétés de l’information visuelle.
C’est pour cela qu’il est très difficile d’établir précisément leur rôle, ou la proportion qu’elles y jouent. 

Position des aires sur une coupe horizontale d'un cerveau. (modifié de Pancrat- CC-BY-SA :  https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Scissure_calca1.svg)
Position des aires sur une coupe horizontale d'un cerveau. (modifié de Pancrat- CC-BY-SA : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Scissure_calca1.svg)

   

 

    Les aires étant difficiles à bien délimiter et distinguer, on a établi différents “modèles”, en fonction des méthodes scientifiques qui les ont mises en avant (déterminées). Nous pouvons citer par exemple le rétinotopique, l’un des plus répandus.

Ainsi, on délimite les aires visuelles rétinotopiques, pour l’instant dénombrées autour d’une quinzaine.

 

    Parmi celles-ci, quatre aires ressortent particulièrement, car suscitant le consensus scientifique : V1, V2, V3, et V3A.

    De manière très simplifiée, pour mieux visualiser,  voici une liste non-exhaustive de leur(s) spécialisation(s) principale(s) :

  • V1 : reçoit en premier lieu les informations rétiniennes. Paraît plutôt sensible à l’orientation  (par la sensibilité aux variations de luminance).
  • V2 : reçoit les informations de V1. Sensible à l’orientation ; à la direction du mouvement ; à la couleur.
    L’aire V2 va ensuite envoyer le traitement de ces informations via deux voies :
        -Voie centrale : formes et couleur → V3 (formes, haute sensibilité aux contrastes) ; V4 (couleurs)
        -Voie dorsale : mouvements et positions → V5 mouvement.
  • V3 : reçoit aussi de V1 : sélectivité à l’orientation et au mouvement.
  • V3A : perception du mouvement et de la profondeur. On remarque que des lésions dans cette aire sont associées à des déficits de perception du mouvement.

    Ainsi il ne faut pas oublier le que le cerveau joue un rôle capital dans la vision.

   

    Par exemple, regardons de plus près comment nous parvenons à reconnaitre un visage.

Il nous arrive souvent d’être certain de connaître un visage, mais incapable d’y associer le nom. Ne nous mentez pas cela arrive à tout le monde ! Il ne faut pas en vouloir à notre cerveau, traiter une image n’est déjà pas chose facile. Lorsque vous regardez un visage, vos yeux le transforment en message électrique. Il va ensuite être acheminé jusqu’au thalamus, qui reçoit les informations nerveuses et les redirige. Ainsi le thalamus dirigera l'information provenant des yeux vers le cortex visuel.

Après avoir déterminé avec certitude qu’il s’agissait d’un visage, il enverra l’information au gyrus fusiforme, qui va l'associer à ce fameux nom. Il arrive alors parfois que l’on soit incapable de réassocier ce nom au visage que l’on regarde. 

Mais cela ne s’arrête pas là, cette information va être véhiculée jusqu’à l’amygdale pour l’associer à des sentiments, pour savoir comment nous devons réagir.

 

    Par ailleurs, bien souvent lorsqu’on évoque des problèmes de vision, nous avons tendance à penser immédiatement à des déficiences aux niveaux des yeux.
Certes ils peuvent directement être liés à la machinerie des yeux, mais ils peuvent tout aussi bien être provoqués par un dysfonctionnement de l’acheminement du message nerveux jusqu’au cortex visuel, ou aux niveaux des aires elles-mêmes. 

IRM montrant un saignement dans la zone V3 empêchant dorénavant la reconnaissance des visages
IRM montrant un saignement dans la zone V3 empêchant dorénavant la reconnaissance des visages

 

 

    Parmi ces divers problèmes, on peut citer les agnosies visuelles.

Une lésion focale au niveau d’une aire, entraîne l’incapacité à percevoir certaines propriétés du stimulus visuel.
De cette manière, un individu pourra être achromate, “aveugle aux couleurs”, tout en possédant pourtant les cellules photoréceptrices (les cônes) opérationnelles.

    Par la suite, on peut parfois parler de “vision aveugle”.

Certaines aires ne pouvant traiter l’information, l’individu ne percevra plus la propriété qui y était associée, mais il peut continuer à percevoir d’autres propriétés dans la vision.